中心議題：

• 制備純化水的工藝及設備介紹
• 制備純化水控制系統(tǒng)架構
• 制備純化水系統(tǒng)程序說明

1.前言

水是人類賴以生存的寶貴資源，也是藥品生產不可缺少的重要原輔材料。制藥工業(yè)中所使用的水，尤其是制藥用原料水的質量，直接影響制藥和用藥安全。純化水制備流程經過多年的發(fā)展，已經從簡單的單臺設備發(fā)展成為現(xiàn)在成套的純化水制備。相應的制水工藝也同樣得到長足發(fā)展，從原先的簡單手工發(fā)展到現(xiàn)在的集中自動控制方式。下文就純化水的制備和臺達機電產品在制水設備上的應用進行簡要介紹。

2.工藝及設備介紹

自然條件下的水不斷與空氣、地表、底層接觸及巖石與土壤的溶解的作用會含有各種雜質。主要的雜質可分為三類：⑴泥沙、動植物殘骸、微生物等懸浮物；⑵以各種分子和離子的集合體為主的膠體；⑶以單個游離分子或離子形式存在的溶解物。

制藥用水是不含任何添加物的工藝用水。制藥用水的系統(tǒng)控制要控制這些雜質的含量，同時還要有效處理和控制微生物及細菌內毒素的污染。通常會采用離子樹脂交換、蒸餾冷凝、電滲析、反滲透等工藝方式。其制備流程大致分為五部分：預處理、初級除鹽裝置、深度除鹽裝置、后處理裝置、純水輸送分配系統(tǒng)。純化水設備包含機械部分和電氣部分：機械部分主要由水泵、壓力罐、水箱、電磁閥、過濾器和管路組成；電氣部分主要由可編程控制器（PLC）、觸摸屏、變頻器、壓力表、繼電器等組成。圖1為制備純化水的一個現(xiàn)場展示案例。

圖1 純化水制造設備

3.控制結構

根據客戶提出的項目工藝控制要求。該控制系統(tǒng)構架如圖2所示。

控制系統(tǒng)硬件配置：臺達觸摸屏DOP-B10S615、臺達可編程控制器（PLC）DVP32ES200R、PLC擴展模擬量模塊DVP04AD-E2、臺達變頻器VFD185F43A。系統(tǒng)設置有自動和手動兩種運行模式：自動程控以多點多路水位傳感器、動態(tài)壓力控制器組合監(jiān)測各部件的運行情況為基礎通過時間繼電器計時運算來實現(xiàn)系統(tǒng)的自動運行；手動操作主要用于系統(tǒng)安裝調試和維修時使用。

圖2 控制系統(tǒng)構架[page]

4.程序說明

觸摸屏主要功能是顯示和控制制水過程中的數(shù)據以及水泵電磁閥的的運行狀態(tài)。PLC輸入量有各個閥門的開閉情況和各罐體的液位情況和壓力情況，其中輸入量中的液位是模擬量輸入；輸出量有水泵的啟動停止，電磁閥的開閉，報警等等。圖3為部分觸摸屏的控制界面（初期設計）。

圖3-a 觸摸屏控制界面（初期設計）

圖3-b 觸摸屏控制界面（初期設計）

PLC程序主要分為以下基本：初始化部分、模擬量采集部分、數(shù)據處理部分、邏輯控制部分（手動和自動）、報警部分等組成。圖4為部分PLC程序設計。

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圖4 PLC程序設計

5.結束語

隨著科學技術的發(fā)展，人們對水質(包括醫(yī)用水和飲用水)的要求也越來越高。為了得到合格的純化水，對水處理設備的自動化要求也越來越高。臺達機電產品的應用使純化水制備系統(tǒng)有了較強的可操作性，同時還大大提高其自動化程度和控制的精確性。得到了諸多純化水設備廠商的認可，具有良好的市場前景，可廣泛推廣。